方差与标准差计算器

输入一组数据,快速计算它们的方差与标准差。

方差与标准差计算

方差

标准差

如何计算方差与标准差

方差和标准差是描述数据分散程度的重要指标,它们可以帮助我们理解数据与均值的偏离程度。下面是计算方差和标准差的步骤:

方差计算

方差(Variance)是每个数据点与均值之间差异的平方的平均值。公式如下: \( \text{方差} \ (\sigma^2) = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2 \) 其中:

  • \( n \) 是数据的个数。
  • \( x_i \) 是第 \( i \) 个数据点。
  • \( \bar{x} \) 是数据的均值。
  • \( (x_i - \bar{x})^2 \) 是第 \( i \) 个数据点与均值的差的平方。

标准差计算

标准差(Standard Deviation)是方差的平方根,公式如下: \( \text{标准差} \ (\sigma) = \sqrt{\text{方差}} = \sqrt{\frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2} \)

计算步骤

  1. 计算均值:首先计算数据的均值 \( \bar{x} \),公式为: \( \bar{x} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} x_i \)
  2. 计算平方:计算每个数据点与均值的差的平方。 \( (x_i - \bar{x})^2 \)
  3. 计算方差:将所有差的平方求和并除以数据的个数。
  4. 计算标准差:对方差取平方根,得到标准差。

示例:给定一组数据:\( [ 3, 5, 6, 8, 9, 5] \),计算它们的方差与标准差。

解答:

1. 计算均值:

\( \bar{x} = \frac{3 + 5 + 6 + 8 + 9 + 5}{6} = \frac{36}{6} = 6 \)

2. 计算每个数据点与均值的差的平方:

\( (3 - 6)^2 = 9 \)

\( (5 - 6)^2 = 1 \)

\( (6 - 6)^2 = 0 \)

\( (8 - 6)^2 = 4 \)

\( (9 - 6)^2 = 9 \)

\( (5 - 6)^2 = 1 \)

3. 计算方差:

\( \text{方差} = \frac{9 + 1 + 0 + 4 + 9 + 1}{6} = \frac{24}{6} = 4 \)

4. 计算标准差:

\( \text{标准差} = \sqrt{4} = 2 \)

结果:这组数据的方差为 4,标准差约为 2。